[發明專利]護岸拋石穩定性監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 202111175418.2
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113865650A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張亞玲;謝向文;周錫芳;姜文龍;張憲君;郭士明;馬愛玉
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本發明公開了一種護岸拋石穩定性監測系統及其監測方法，包括測控單元、監測分布單元、報警單元、平臺服務器、監控終端和供電裝置；測控單元向監測分布單元發送數據采集命令，監測分布單元收到采集命令后，向數據采集模塊發送當前的監測數據，數據采集模塊對數據進行分析、計算以及濾波后得出該時刻的數據信息，通過內嵌程序算法計算，得出該時刻被監測護岸的狀態是否穩定，若不穩定發送報警命令，報警單元接到報警命令后，進行聲光報警，并將數據結果按照指定的協議發送到平臺服務器；平臺服務器在收到數據包之后，通過數據解析程序對數據進行解析和存儲；監測終端對收到的解析數據判斷被監測護岸的穩定狀態，實現護岸水下根石狀態的實時監測。

技術領域

本發明涉及河道護岸拋石穩定性監測領域，尤其是涉及一種護岸拋石穩定性監測系統及其監測方法。

背景技術

長期以來，河道整治工程的根石穩定監測，一直是河防工程安全管理的技術瓶頸，具有實施難度大、精度差、不易實現自動化等特點。目前，主要是依靠非汛期的人工根石探測和汛期的日常人工巡視檢查獲得，存在工作量大、效率低、覆蓋范圍有限的不足，導致對水下根石進行大范圍、高頻次和智能監控能力欠缺；傳統的監測技術設備布設復雜，監測系統設備布設范圍距離短，傳感器的布設受環境影響較大。因此，開發一種傳感器布設靈活、長距離監測的護岸拋石穩定性監測，是必要且亟需的。

發明內容

本發明目的在于提供一種護岸拋石穩定性監測系統，本發明另一目的在于提供該監測系統的監測方法，達到對護岸工程進行長距離、多數據、全天候的連續變形測量，實現對護岸工程形態的動態感知和險情及時預警。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的護岸拋石穩定性監測系統，包括測控單元、監測分布單元、報警單元、平臺服務器、監控終端和供電裝置；

所述測控單元，用于通過無線方式與所述監測分布單元和平臺服務器通信交互，并向所述報警單元發送報警觸發命令；

所述監測分布單元，用于實時采集被監測護岸的形態監測數據，并將所述形態監測數據發送給測控單元；

所述報警單元，用于接收測控單元發送的報警觸發命令，實現對所述被監測護岸現場進行聲/光報警；

所述平臺服務器，用于將測控單元發送的形態監測數據存儲；

所述監控終端，用于讀取平臺服務器中的所述形態監測數據，利用數據庫進行大數據分析，判斷被監測護岸的穩定狀態及是否向測控單元發出報警指令，并對形態監測數據進行可視化展示，從而實現護岸水下根石狀態的實時監測；

所述供電裝置，用于向測控單元和報警單元供電。

優選地，所述測控單元包括無線通信模塊、數據采集模塊、第一RF射頻傳輸模塊、第二RF射頻傳輸模塊；

所述第一RF射頻傳輸模塊與所述監測分布單元通信交互，將監測分布單元發送的所述形態監測數據傳輸給所述數據采集模塊；數據采集模塊將接收的形態監測數據通過所述無線通信模塊發送給所述平臺服務器，并與所述第二RF射頻傳輸模塊進行通信；第二RF射頻傳輸模塊，用于向所述報警單元發送報警觸發命令。

優選地，所述第一RF射頻傳輸模塊和第二RF射頻傳輸模塊，分別通過各自的信道來進行信號的傳輸，避免傳感信號及報警信號之間的數據干擾，提高數據傳輸準確率。

優選地，所述的監測分布單元，包括拉繩位移感知單元、坡比感知單元、姿態感知單元；

所述拉繩位移感知單元，用于感知被監測護岸橫向變形數據，并通過無線傳輸方式與所述測控單元進行數據通信；

拉繩位移感知單元由拉繩位移傳感器和RF射頻發送模塊組成；所述拉繩位移傳感器固定于護岸被監測位置，拉繩位移傳感器的拉繩端部與鋼絞線相連，鋼絞線另一端沿護岸水平方向圍繞被監測位置錨固在護岸上，所述鋼絞線用細管進行套裝保護，拉繩位移傳感器通過防水接頭與所述RF射頻發送模塊通信連接，RF射頻發送模塊的發射天線為漂浮天線；